SMD makineleri: Elektronik imalatın hassasiyeti ve zekası için temel itici güç

SMD makineleri: Elektronik imalatın hassasiyeti ve zekası için temel itici güç

Yüzey Montaj Cihazı (SMD) teknolojisi, elektronik üretim alanında kilit bir işlemdir.denetim ekipmanları, vb.) - mikro bileşenleri yüksek hızlı, yüksek hassasiyetli ve otomatik süreçlerle PCB substratlarına hassas bir şekilde monte etmek.AIoT cihazları, ve giyilebilir elektronik, SMD makineleri sürekli olarak mikron seviyesinde montaj, çoklu süreç entegrasyonu ve akıllı kontrolde atılımlar yaptı.Bu makalede üç boyutlu bir analiz yapılıyor.: temel teknolojiler, endüstri zorlukları ve gelecekteki eğilimler.

I. SMD Makinelerinin Temel Teknik Modülleri
Yüksek Hızlı Yerleştirme Makinesi
Yüzey montaj teknolojisi (SMT) makinesi, SMD üretim hattının temel ekipmanıdır ve performansı hareket kontrolü, görsel konumlandırma ve besleme sistemi ile birlikte belirlenir.

Hareket kontrolü: Doğrusal motorlar ve manyetik levitasyon teknolojisi montaj hızını 150.000 CPH'ye (saatte bileşenler) çıkarır.Siemens SIPLACE TX serisi, 0 derece yüksek hızlı montaj elde etmek için paralel bir robot kolu mimarisi benimsiyor.Parça başına 0.06 saniye.

Görsel konumlandırma: Yapay zekaya dayalı çoklu spektrumlu görüntüleme teknolojileri (ASMPT'nin 3 boyutlu AOI sistemi gibi) bileşen 01005'in kutupsal sapmasını (0,4 mm × 0,2 mm) belirleyebilir.±15μm konumlama doğruluğuyla.

Besleme sistemi: titreşimli disk ve bant besleyicisi, bileşen boyut aralığını 0201'den 55 mm × 55 mm'ye kadar destekler.Panasonic NPM-DX serisi esnek OLED ekranlarının eğri yüzey montajını bile halledebilir.

Hızlı kaynak ekipmanları

Geri akışlı lehimleme fırını:Nitrojen koruması ve çoklu sıcaklık bölgesi hassas sıcaklık kontrolü (± 1 °C) teknolojisi leylek eklemlerinin oksidasyonunu azaltabilir ve kurşunsuz leylek pastası için uygundur (erime noktası 217-227 °C)Huawei'nin 5G baz istasyonu PCB, BGA yongalarının alt kabarcıklarını ortadan kaldırmak için vakum geri akış lehimleme teknolojisini benimsiyor. Boşluk oranı % 5'ten az.

Selektif Lazer Kaynaklama (SLS): IPG Photonics tarafından geliştirilen miniatürlü QFN ve CSP paketleri için fiber lazer, 0.2 mm nokta çapı ile yerel kaynak elde eder.ve ısıdan etkilenen bölge (HAZ) geleneksel süreçle karşılaştırıldığında %60 azaltılır..

Akıllı algılama sistemi

3D SPI (Solder Paste Detection):Koh Young'un 3 boyutlu ölçüm teknolojisi, köprülenmeyi veya yanlış lehimlenmeyi önlemek için Moire kenar projesyonu aracılığıyla lehimleme pastasının kalınlığını (doğruluğu ±2μm) ve hacim sapmasını tespit eder.

AXI (Automatik X-ışını Denetimi): YXLON'un mikro odaklı X-ışınları (1μm çözünürlüğüyle) çok katmanlı PCBS'ye nüfuz edebilir ve BGA'nın gizli leylek eklem kusurlarını tespit edebilir.Tesla Model 3'ün ECU kartının denetim verimliliği % 40 arttı..

II. Teknik Zorluklar ve Yenilik Yöntemleri
Minyatürleştirilmiş bileşenlerin montaj sınırı
01005 bileşeni ve 0.3 mm aralarındaki CSP paketi, yüzey montaj makinesi emme nozelinin vakum basıncı kontrolünün doğruluğunun ±0.1kPa'ya ulaşmasını gerektirir ve aynı zamanda,Elektrostatik adsorpsiyonun neden olduğu bileşen kayması aşılmalıdır.Çözümler şunları içerir:

Kompozit malzeme emme nozeleri: Seramik kaplamalı emme nozelleri (Fuji NXT IIIc gibi) sürtünme katsayısını azaltır ve mikro bileşenleri toplamanın istikrarını artırır.

Dinamik basınç telafi: Nordson DIMA sistemi, çip kırılmasını önlemek için gerçek zamanlı hava basıncı geri bildirimi yoluyla montaj basıncını (0.05-1N) otomatik olarak ayarlar.

Düzensiz şekiller ve esnek substratlar arasındaki uyumluluk
Katlanabilir ekran telefonları ve esnek sensörler, bileşenlerin PI (poliamid) substratlarına monte edilmesini gerektirir.Yenilikçi çözümler şunlardır::

Vakum emici platformu: JUKI RX-7 yerleştirme makinesi bölge vakum emiciyi benimser, 0,1 mm kalınlığında esnek substratlarla uyumludur ve bükme yarıçapı ≤3 mm'dir.

Lazer destekli konumlandırma: Coherent'in ultraviyole lazerleri esnek substratların yüzeyinde mikro işaretler (10μm doğrulukta) kazıyor.Görme sisteminin termal deformasyon hatalarını düzeltmesine yardımcı olmak.

Çok çeşitlilik ve küçük parti üretimi talebi
Endüstri 4.0, hızlı model değişikliğine (SMED) doğru üretim hatlarının geliştirilmesini teşvik eder ve ekipmanların "tek tıklama anahtarı" modunu desteklemesi gerekir:

Modüler besleyici: Yamaha YRM20 besleyici, malzeme bant özelliklerinin geçişini 5 dakika içinde tamamlayabilir ve bant genişliğinin 8mm'den 56mm'ye kadar uyarlanabilir ayarlanmasını destekler.

Dijital ikiz simülasyonu: Siemens Process Simulate yazılımı, sanal hata ayıklama yoluyla montaj yolunu optimize ederek model değişimi süresini% 30 azaltır.

Iii. Gelecekteki Eğilimler ve Endüstri Görünümü
AI'ye dayalı süreç optimizasyonu

Hata tahmin modeli:NVIDIA Metropolis platformu, lütleme yapısı baskı kusurlarını (doğruluk oranı>95%) tahmin etmek ve işlem parametrelerini önceden ayarlamak için sinir ağı eğitmek için SPI ve AOI verilerini analiz eder.

Kendini öğrenen kalibrasyon sistemi: KUKA'nın yapay zeka denetleyicisi, eski verilere dayanarak montaj hızlanma eğrisini optimize edebilir ve bileşen uçuşun kaydırılma riskini azaltabilir.

Yeşil üretim ve enerji tüketimi yeniliği

Düşük sıcaklıkta lehimleme teknolojisi: Indium Teknolojisi tarafından geliştirilen Sn-Bi-Ag lehimleme pastası (erime noktası 138°C) düşük sıcaklıkta geri akışlı lehimleme için uygundur.Enerji tüketimini %40 oranında azaltmak.

Atık geri dönüşüm sistemi: ASM Eco Feed, atık kuşağındaki plastikleri ve metalleri geri dönüştürür ve malzeme yeniden kullanım oranı% 90'a kadar gelir.

Fotoelektrik hibrit entegrasyon teknolojisi
CPO (Co-packaged Optics) cihazları, optik motorun ve elektrik çipinin aynı anda monte edilmesini gerektirir.

Nanoscale Alignment modülü: Zeiss Lazer Alignment Sistemi, bir interferometre aracılığıyla optik dalga kılavuzlarının ve silikon fotonik yongaların mikron seviyesinin altındaki hizalamasını gerçekleştirir.

Dokunmasız kaynak: Lazerle indüklü ileri transfer (LIFT) teknolojisi, mekanik stres hasarını önleyerek fotonik kristal bileşenleri doğru bir şekilde yerleştirebilir.

Sonuçlar
Elektronik üretim merkezi sinir sistemi olarak,SMD makinelerinin teknolojik gelişimi, elektronik ürünlerin minyatürleşmesi ve yüksek performansı arasındaki sınırı doğrudan tanımlıyor01005 bileşenlerinin mikron seviyesindeki montajından, yapay zeka ile yönetilen akıllı üretim hatlarına, esnek substrat uyarlamasından fotokötürücülük hibrid entegrasyonuna,ekipman yeniliği fiziksel sınırları ve süreç sıkıntılarını aşıyorHuawei ve Han's Laser gibi Çinli üreticilerin hassas hareket kontrolü ve lazer kaynakları alanlarında yaptığı atılımlarla,Küresel SMD endüstrisi yüksek hassasiyete doğru tekrarlamasını hızlandıracak, yüksek esneklik ve düşük karbonlaşma, bir sonraki nesil elektronik cihazlar için üretim temelini oluşturur.